Hvězdy možná neumírají — možná rodí nové vesmíry

Tohle si raději sedni. Vědci možná přišli na něco naprosto šíleného o tom, co se děje, když umírají obří hvězdy. A upřímně — mozek mi z toho pořád stojí.

Ten klasický příběh

Když opravdu masivní hvězda vyčerpí palivo, zhroutí se pod vlastní gravitací. Tradiální vysvětlení říká, že všechna hmota se smáčkne do nekonečně malého bodu — singularity — a vznikne černá díra. Tu zná každý. Kosmický vysavač, který polyká všechno, co mu přijde do cesty.

Problém je ale v tom, že fyzici se nad černými děrami lámu hlavu už desítky let. Jak může hmota o hmotnosti miliard Sluncí skončit v jediném bodě? Jak se může prostoročas tak extrémně zakřivit? Tady přichází ten háček: za těchto extrémních podmínek naše známé fyzikální zákony prostě přestávají fungovat. Vědci nedokážou přesně popsat, co se děje. Je to jako číst recept, když polovina ingrediencí je neviditelná.

A černé díry mají ještě jednu otravnou vlastnost — všechno schovávají. Cokoli překročí jejich horizont událostí, je navždy pryč. Světlo nevyjímaje. Fujtajbl!

Co když to není černá díra?

Někteří výzkumníci zkoušejí úplně jiný nápad. Co když objekty, které považujeme za černé díry, jsou ve skutečnosti něčím úplně jiným? Vítej ve světě gravastarů.

Představ si objekt téměř tak hustý a hmotný jako černá díra — měl by podobnou intenzivní gravitaci a byl by neuvěřitelně těžko detekovatelný. Ale tady přichází ten rozdíl: gravastary nemají tu problematickou singularitu ani horizont událostí schovávající všechno.

Místo toho by pod povrchem z normální hmoty byly gravastary vyplněné temné energie. Toustvíš to tajemné něco, co tvoří asi 68 % vesmíru a způsobuje jeho zrychlující se expanzi? Temná energie vytváří tlak směrem ven, který bojuje proti gravitaci — a možná tak brání úplnému kolapsu.

Zvádí to, co? Ale tady je ta otázka, která vědce trápí už zhruba 25 let: jak by se takové věci vůbec mohly 形成?

Nové řešení: miniaturní vesmíry

Dva teoretičtí fyzikové, Daniel Jampolski a profesor Luciano Rezzolla, právě publikovali to, co označují za první dynamické řešení Einsteinových rovnic, které vysvětluje, jak by se kolabující hvězda mohla proměnit v gravastar.

A jejich odpověď? Když masivní hvězda kolabuje, možná uvnitř toho kolapsu spouští zrození miniaturního vesmíru. Tento nepatrný vesmír by se nijak zásadně nelišil od našeho vlastního Velkého třesku. Stejně jako v našem kosmu by jeho expanzi poháněla temná energie.

Jak se tento miniaturní vesmír rozpíná, tlačí směrem ven proti gravitačnímu tahu směrem dovnitř. Vzniká tak kosmické přetahování lanem, které dokáže zastavit kolaps dřív, než vznikne černá díra. Výsledkem je stabilní gravastar — dokonalá rovnováha mezi materiálem hvězdy snažícím se zkolabovat a vnitřním vesmírem snažícím se rozpínat.

Jak vysvětluje Jampolski: „Velký třesk vznikajícího vesmíru se může odehrát až v okamžiku, kdy hvězda již zkolabovala téměř do podoby černé díry." Což je upřímně jedna z nejpoetičtějších formulací v kosmické fyzice, jakou jsem kdy slyšel.

Proč je to důležité

Nebudu předstírat, že plně rozumím matematice tady (to nedokáže většina z nás smrtelníků), ale chápu, proč je to vzrušující.

Když se hmota stlačí do těchto extrémních hustot, vstupujeme na území, kam naše současná fyzika nedokáže následovat. Je tam prostor pro zcela nové jevy, které jsme si ještě nevysnili. Jak říká Jampolski: „Snadněji si lze představit, že Velký třesk nastane až ve velmi pozdní fázi, kdy je hmota již stlačena do extrémního stupně, a tak dává vzniknout novým efektům."

Profesor Rezzolla také zdůrazňuje důležitou věc: hledání alternativ neznamená, že vědci odmítají černé díry. „Hledání alternativ k černým dírám by nemělo vyvolávat skepsi vůči nim, protože stále představují nejpřirozenější a nejjednodušší řešení osudu gravitačního kolapsu." Ale zdůrazňuje, že dobrá věda znamená zůstat otevření vůči tomu, čemu plně nerozumíme.

„Historie nás učí, že není neobvyklé, aby to druhé nakonec变成了 to první." — tedy že exotické nápady se často stávají přijímaným standardem. Vzpomeň si, když samotná myšlenka černých děr vypadala absurdně? Teď máme jejich skutečné fotografie.

Co z toho plyne

Tady je ta divoká možnost, kterou tento výzkum otevírá: pokaždé, když umírá masivní hvězda, možná nekončí. Možná začíná. Nový vesmír se může právě teď rozvíjet uvnitř toho, co jsme považovali za černou díru. Náš vesmír možná vznikl právě tímto způsobem — z kolapsu něčeho v předchozím kosmu.

Jak skvělé je tohle?

Možná žijeme v baby vesmíru, obklopeni nesčetnými dalšími, které nikdy neuvidíme. Vesmír právě dostal o dost zajímavější rozměr.